Исследования международной группы ученых, в которую вошли специалисты из России (УрФУ), Саудовской Аравии и Египта, показали, что полимолочная кислота в сочетании с триоксидом вольфрама эффективно блокирует гамма-излучение. По их мнению, на основе такого материала можно создавать безопасные и биоразлагаемые экраны для защиты от низкоэнергетического излучения. Эти экраны используют в медицине, сельском хозяйстве, пищевой промышленности.
«Полимолочная кислота — нетоксичный полимер природного происхождения. Она имеет невысокую стоимость и, что немаловажно, может разлагаться с помощью микробов, если поместить ее в промышленную установку при высоких температурах. Поскольку молочная кислота регулярно образуется в качестве побочного продукта метаболизма как у растений, так и у животных, полимолочная кислота и продукты ее распада нетоксичны и безопасны для окружающей среды», — поясняет соавтор разработки, исследователь кафедры экспериментальной физики УрФУ Хешам Закали.
Полимолочная кислота используется для производства пластиковой упаковки многих видов товаров — от продуктов питания и напитков до косметики и электроники. Между тем этот полимер довольно хрупкий: низкая температура термического разложения ограничивает его применение во многих областях. Для улучшения свойств полимолочной кислоты необходимо добавление наполнителя, который может адаптировать ее свойства к конкретным применениям.Ученые доказали, что таким наполнителем может стать триоксид вольфрама, так как он повышает способность этого биополимера блокировать гамма-излучение, улучшает его структуру, тепловые и оптические свойства. Триокисд вольфрама не токсичен. Его активно применяют для производства датчиков газа, электрохромных окон, оптических устройств, фотокатализаторов и огнестойких волокон в «умных» окнах.
В ходе анализа выяснилось, что наполнитель, триоксид вольфрама, достаточным образом распределяется в полимолочной кислоте и увеличивает ее стабильность при высоких температурах.
Одновременно исследователи экспериментально проверили параметры радиационной защиты усовершенствованного биополимера. Они сделали это с помощью ряда радиоактивных точечных источников, которые испускали фотоны с разным количеством энергии. Оказалось, что увеличение количества триоксида вольфрама в полимолочной кислоте уменьшает пропускание гамма-излучения. Этот наполнитель обладает многообещающим потенциалом в улучшении защитных материалов — в частности, радиационных экранов.
